Sự khác biệt chính - Phần tử khối D và Phần tử chuyển tiếp

Hầu hết mọi người thường sử dụng hai thuật ngữ, phần tử khối d và phần tử chuyển tiếp, thay thế cho nhau. Điều này là do họ giả định rằng tất cả các phần tử khối d là các phần tử chuyển tiếp vì hầu hết các phần tử khối d là các phần tử chuyển tiếp. Tuy nhiên, không phải tất cả các phần tử khối d đều là phần tử chuyển tiếp. Sự khác biệt chính giữa các phần tử khối d và các phần tử chuyển tiếp là Các nguyên tố khối d có obitan d lấp đầy hoàn toàn hoặc không đầy đủ trong khi các nguyên tố chuyển tiếp có obitan d lấp đầy không đầy đủ ít nhất trong một cation bền mà chúng tạo thành.

Các lĩnh vực chính được bao phủ

1. Phần tử khối D là gì - Định nghĩa, Thuộc tính, Ví dụ 2. Phần tử chuyển tiếp là gì - Định nghĩa, Thuộc tính, Ví dụ 3. Sự khác biệt giữa các phần tử khối D và phần tử chuyển tiếp là gì - So sánh các điểm khác biệt chính

Thuật ngữ chính: Nguyên lý Aufbau, Khối d, Từ tính, Sắt từ, Liên kết kim loại, obitan, Thuận từ, Các nguyên tố chuyển tiếp

Các phần tử khối D là gì

Nguyên tố khối D là các nguyên tố hóa học có các electron được lấp đầy vào obitan d của chúng. Yêu cầu đầu tiên để một nguyên tố trở thành nguyên tố khối d là sự có mặt của obitan d. Các nguyên tố có ít nhất một electron trong obitan d của chúng được phân loại là nguyên tố khối d. Khối d của bảng tuần hoàn nằm giữa khối s và khối p.

Một thực tế quan trọng về các nguyên tố khối d là chúng có các obitan d được lấp đầy một phần hoặc hoàn toàn bằng các electron. Theo nguyên lý Aufbau, các electron điền vào các obitan theo thứ tự tăng dần về năng lượng của các obitan. Nói cách khác, các electron lấp đầy quỹ đạo ns trước khi lấp đầy quỹ đạo (n-1) d. Điều này là do năng lượng của quỹ đạo ns thấp hơn quỹ đạo (n-1) d. Trong các nguyên tố thuộc hàng đầu tiên của bảng tuần hoàn, các electron đầu tiên điền vào quỹ đạo 4s trước khi điền vào quỹ đạo 3d.

Hình 1: Vị trí của khối D trong bảng tuần hoàn các nguyên tố

Nhưng cũng có một số trường hợp ngoại lệ. Mặc dù mức năng lượng thấp hơn, đôi khi các electron điền vào các obitan có cấu hình electron ổn định nhất. Ví dụ, ns¹NS¹⁰ cấu hình ổn định hơn ns²NS⁹. Đó là do sự ổn định của việc lấp đầy hoàn toàn các obitan d. Hai ví dụ như vậy được hiển thị bên dưới.

Chromium (Cr) = [Ar] 3d⁵4 giây¹

Đồng (Cu) = [Ar] 3d¹⁰4 giây¹

Hình 2: Đồng (Cu) có một electron ở obitan 4s và 10 electron ở obitan 3d

Tất cả các nguyên tố khối d đều là kim loại. Chúng thể hiện điểm nóng chảy và điểm sôi rất cao do có liên kết kim loại mạnh. Bán kính nguyên tử giảm nhẹ so với bán kính nguyên tử khối s và p. Hơn nữa, mật độ rất cao do bản chất kim loại. Do sự có mặt của d electron nên các nguyên tố khối d thể hiện các trạng thái oxi hóa thay đổi.

Các phần tử chuyển tiếp là gì

Nguyên tố chuyển tiếp là những nguyên tố hóa học có các obitan d lấp đầy không hoàn toàn ít nhất trong một cation bền mà chúng tạo thành. Hầu hết các nguyên tố chuyển tiếp có obitan d không hoàn toàn trong nguyên tử của chúng và hầu hết chúng tạo thành cation có các electron chưa ghép đôi trong obitan d. Một vài ví dụ như vậy được hiển thị bên dưới.

Titan (Ti) = [Ar] 3d²4 giây² = Ti⁺² = [Ar] 3d²4 giây⁰

Vanadium (V) = [Ar] 3d³4 giây² = V⁺³ = [Ar] 3d²4 giây⁰

Sắt (Fe) = [Ar] 3d⁶4 giây² = Fe⁺² = [Ar] 3d⁶4 giây⁰

Coban (Co) = [Ar] 3d⁷4 giây² = Co⁺³ = [Ar] 3d⁶4 giây⁰

Đồng (Cu) = [Ar] 3d¹⁰4 giây¹ = Cu⁺² = [Ar] 3d⁹4 giây⁰

Có một số phần tử khối d không được coi là phần tử chuyển tiếp. Điều này là do chúng không tạo thành cation có obitan d không hoàn chỉnh. Đôi khi, nguyên tử bình thường có thể có các electron d chưa ghép đôi nhưng cation bền duy nhất mà chúng tạo thành có thể không có sự lấp đầy quỹ đạo d không hoàn toàn (Ví dụ: Scandium). Sau đây là các ví dụ.

Scandium (Sc) = [Ar] 3d¹4 giây² = Sc⁺³ = [Ar] 3d⁰4 giây⁰

Kẽm (Zn) = [Ar] 3d¹⁰4 giây² = Zn⁺² = [Ar] 3d¹⁰4 giây⁰

Tất cả các nguyên tố chuyển tiếp đều thuộc khối d của bảng tuần hoàn. Nguyên tố chuyển tiếp là kim loại và là chất rắn ở nhiệt độ thường. Hầu hết chúng tạo thành các cation có trạng thái oxy hóa thay đổi. Các phức chất được tạo thành bằng cách bao gồm các kim loại chuyển tiếp có rất nhiều màu sắc.

Hình 3: Các phức hợp đầy màu sắc được hình thành bởi các yếu tố chuyển tiếp

Các kim loại chuyển tiếp này có tính chất xúc tác. Do đó, chúng được dùng làm chất xúc tác trong các phản ứng hóa học. Hầu hết tất cả các nguyên tố chuyển tiếp đều thuận từ hoặc sắt từ do sự hiện diện của số lượng lớn các điện tử chưa ghép đôi.

Mối quan hệ giữa các phần tử khối D và các phần tử chuyển tiếp

Sự khác biệt giữa các phần tử khối D và phần tử chuyển tiếp

Sự định nghĩa

Các phần tử khối D: Nguyên tố khối D là nguyên tố hóa học có electron điền vào obitan d.

Các yếu tố chuyển tiếp: Nguyên tố chuyển tiếp là những nguyên tố hóa học có các obitan d lấp đầy không hoàn toàn ít nhất trong một cation bền mà chúng tạo thành.

Cation

Các phần tử khối D: Các nguyên tố khối D có thể có hoặc không có obitan d được điền đầy đủ vào các cation của chúng.

Các yếu tố chuyển tiếp: Các nguyên tố chuyển tiếp về cơ bản có các obitan d được lấp đầy không hoàn toàn trong các cation ổn định của chúng.

Màu sắc

Các phần tử khối D: Các phần tử khối D có thể có hoặc không tạo phức nhiều màu.

Các yếu tố chuyển tiếp: Các nguyên tố chuyển tiếp luôn tạo thành các phức chất nhiều màu sắc.

Tính hấp dẫn

Các phần tử khối D: Một số phần tử khối d là nghịch từ trong khi những phần tử khác là thuận từ hoặc sắt từ.

Các yếu tố chuyển tiếp: Tất cả các phần tử chuyển tiếp đều là thuận từ hoặc sắt từ.

Tính chất vật lý

Các phần tử khối D: Một số nguyên tố khối d không phải là chất rắn ở nhiệt độ phòng (Thủy ngân là chất lỏng) nhưng các nguyên tố khối d khác là chất rắn ở nhiệt độ thường.

Các yếu tố chuyển tiếp: Tất cả các kim loại chuyển tiếp đều là chất rắn ở nhiệt độ thường.

Phần kết luận

Mặc dù phần tử khối d và phần tử chuyển tiếp thường được coi là giống nhau, nhưng có sự khác biệt giữa phần tử khối d và phần tử chuyển tiếp. Tất cả các phần tử chuyển tiếp đều là phần tử khối d. Nhưng tất cả các phần tử khối d không phải là phần tử chuyển tiếp. Điều này là do tất cả các nguyên tố khối d không thể tạo thành ít nhất một cation bền có sự lấp đầy quỹ đạo d không hoàn toàn để trở thành kim loại chuyển tiếp.

Người giới thiệu:

1. "Phần tử khối D." Các phần tử khối D, Thuộc tính của kim loại chuyển tiếp | [email được bảo vệ] N.p., n.d. Web. Có sẵn ở đây. Ngày 20 tháng 7 năm 2017. 2. Helmenstine, Anne Marie. “Tại sao các kim loại chuyển tiếp được gọi là kim loại chuyển tiếp?” Suy nghĩCo. N.p., n.d. Web. Có sẵn ở đây. Ngày 20 tháng 7 năm 2017. 3. "Kim loại chuyển tiếp." Kim loại chuyển tiếp - Từ điển Bách khoa Thế giới mới. N.p., n.d. Web. Có sẵn ở đây. Ngày 20 tháng 7 năm 2017.

Hình ảnh lịch sự:

1. ”Bảng tuần hoàn 2 ″ của Roshan220195 - Tác phẩm riêng (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia2.” Vỏ điện tử 029 Đồng - không có nhãn ”Bởi [[commons: Người dùng tào lao]] (tác phẩm gốc của commons: Người dùng: Greg Robson) - (CC BY-SA 2.0 uk) qua Commons Wikimedia3. ”Giải pháp kim loại-chuyển tiếp màu” De Benjah-bmm27 giả định (dựa trên khiếu nại về bản quyền) (Dominio público) qua Commons Wikimedia